次级主动转运体功能的一般原理
摘要：离子和小分子在细胞膜上通过电化学梯度被传输的过程是由整合膜蛋白催化的，这些蛋白利用自由能源来驱动被传输底物的能量上升流动。细胞内主动转运蛋白将自发流入的“驱动”离子（如Na+或H+）与底物的流动耦合。这种循环非平衡系统的热力学已经得到了很好的理解，最近的研究集中在细胞内主动转运的分子机制上。这些转运蛋白在内向和外向构象之间循环变化的事实被广泛认可为描述转运蛋白功能的分子框架。高分辨率结构和详细的计算机模拟揭示了不同转运蛋白家族之间的共同分子水平原理。在细胞内主动转运蛋白中的倒置重复对称性揭示了蛋白质结构如何编码为双稳态系统。有三种广义的交替通道转换机制，被描述为摇杆开关、摇摆束和电梯机制。转运蛋白可以被理解为至少有两个耦合门的带门的通道，这些门映射到转运蛋白的不同部分。在交替通道的图像中，枚举所有不同的门状态自然包括闭塞状态，并暗示了可观察的蛋白质构象。通过在动力学模型中连接可能的构象状态和离子/底物结合状态，统一的图像中出现了共转移体、反转体和单转体功能的极限。我们简要讨论了如何将生物复杂性集成到定量动力学模型中，以提供从结构到功能的桥梁。
作者：Oliver Beckstein and Fiona Naughton
论文ID：1912.06275
分类：Biomolecules
分类简称：q-bio.BM
提交时间：2022-03-25